納米氧化物-聚苯胺復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能表征.pdf

1、對聚苯胺電極材料而言，高電極比電容量是其最顯著的優(yōu)點(diǎn)，但限于聚苯胺的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和儲(chǔ)能特性，聚苯胺在超級(jí)電容器方面的應(yīng)用受到了限制。為拓展聚苯胺在超級(jí)電容器領(lǐng)域的應(yīng)用，改善其結(jié)構(gòu)上的缺陷，本論文以聚苯胺(PAn)為研究對象，采用有機(jī)/無機(jī)復(fù)合體系，在聚苯胺中分別引入RuO2和V2O5兩種納米粒子。從提高比電容等角度考慮，制備了RuO2/聚苯胺和V2O5/聚苯胺兩種新的導(dǎo)電高分子納米復(fù)合材料。
　　 本文對兩種復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性

2、能進(jìn)行了研究，并探討了氧化物含量、電解液、電極制作工藝等因素對復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響，以優(yōu)化其電極性能。
　　 采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、傅立葉紅外光譜(FT-IR)分析測試技術(shù)對兩種納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示聚苯胺為多孔結(jié)構(gòu)，有利于提高其與電解液的接觸面積，從而提高材料的比電容；復(fù)合材料中RuO2和V2O5以非晶態(tài)形式存在，這種非晶態(tài)的無定形結(jié)構(gòu)能使電解液更容易進(jìn)入電極材料體相，從而

3、提高材料的比電容。因此這兩種復(fù)合材料適用于超級(jí)電容器電極材料。
　　 研究了RuO2/聚苯胺復(fù)合電極在水系電解液中和有機(jī)電解液中的循環(huán)伏安特性，結(jié)果顯示復(fù)合材料表現(xiàn)出較好的電容特性；通過對三種不同方法制作的電極在不同電解液中的研究，得出復(fù)合材料在酸性電解液中有最大的比電容；復(fù)合材料中RuO2含量對電極比電容有較大影響，水系電解液中，隨著RuO2含量的增加，復(fù)合材料電容在含量為3％時(shí)出現(xiàn)極大值，最大比電容為402.7F/g，而有機(jī)